一種無線墻面開關(guān)設(shè)備及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種無線墻面開關(guān)設(shè)備及方法，所述無線墻面開關(guān)設(shè)備包括無線射頻處理器、無線收發(fā)模塊、可控硅控制模塊和電源模塊，所述無線射頻處理器依次與無線收發(fā)模塊、電源模塊、可控硅控制模塊連接，所述電源模塊與可控硅控制模塊連接，本發(fā)明利用ZigBee無線通信技術(shù)實現(xiàn)照明設(shè)備墻面開關(guān)的控制，通過控制可控硅的導(dǎo)通和斷開，達(dá)到控制照明設(shè)備的通斷電。相對現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：近距離通信、復(fù)雜程度低、低功耗、低成本。
【專利說明】一種無線墻面開關(guān)設(shè)備及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及開關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于ZigBee技術(shù)的無線墻面開關(guān)設(shè)備及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展以及人們居住理念的變化與提升，家居智能化和家電網(wǎng)絡(luò)化逐漸成為熱門話題，智能家居是指將各種信息設(shè)備和住宅設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)連接起來，從而構(gòu)筑舒適、安全、方便的信息化居住空間，滿足人們在家中生活、工作、娛樂和交流的需要，提供安防、社區(qū)管理和人們外出時了解家居狀況的手段。
[0003]經(jīng)過多年的需求累積，目前通常把智能家居定義為利用計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和綜合布線技術(shù)，通過家庭信息管理平臺將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機(jī)地組合成一個系統(tǒng)，具體來說，就是首先在一個家居中建立一個通訊網(wǎng)絡(luò)，為家庭信息提供必要的通路，在家庭網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的控制下，通過相應(yīng)的硬件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)對所有家庭網(wǎng)絡(luò)上的家電和設(shè)備的控制和監(jiān)測；其次，它們都要通過一定的網(wǎng)絡(luò)平臺，構(gòu)成與外界的通訊通道，以實現(xiàn)與家庭以外的世界溝通信息，滿足遠(yuǎn)程控制、監(jiān)測和交換信息的需求，最終達(dá)到滿足人們對安全、舒適、方便和綠色環(huán)保的需求。
[0004]智能家居是一個多功能的綜合技術(shù)系統(tǒng)，它以家庭住宅為平臺，利用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)、信息技術(shù)，將家庭中的各種電器設(shè)備通過某種形式的網(wǎng)絡(luò)有機(jī)地連接在一起，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的綜合管理與調(diào)控，為人們提供一個舒適、安全、方便、環(huán)保和高效率的生活環(huán)境。
[0005]雖然智能家居的概念很早就出現(xiàn)，市場需求也一直存在，但長期以來智能家居的發(fā)展由于受制于相關(guān)技術(shù)和成本的限制，一直沒有得到大規(guī)模的應(yīng)用普及。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種近距離通信、復(fù)雜程度低、低功耗、低成本的的無線墻面開關(guān)設(shè)備及方法。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種無線墻面開關(guān)設(shè)備的運作方法，包括如下步驟:
[0008]步驟1:無線墻面開關(guān)初始化；
[0009]步驟2:無線射頻處理器尋找ZigBee網(wǎng)絡(luò)并加入該網(wǎng)絡(luò)；
[0010]步驟3:無線收發(fā)模塊接收新命令，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；
[0011]步驟4:無線射頻處理器對無線收發(fā)模塊接收到的命令進(jìn)行查詢，并識別命令類型，如果無線收發(fā)模塊接收到開關(guān)打開命令，執(zhí)行步驟5，如果無線收發(fā)模塊接收到為開關(guān)關(guān)閉命令，執(zhí)行步驟6 ；
[0012]步驟5:無線墻面開關(guān)打開；
[0013]步驟6:無線墻面開關(guān)關(guān)閉；[0014]步驟7:無線墻面開關(guān)打開或關(guān)閉成功后，本次運行結(jié)束，進(jìn)入無線射頻處理器對命令進(jìn)行查詢模式。
[0015]所述步驟5中無線墻面開關(guān)打開的具體實現(xiàn)如下:
[0016]步驟5.1:無線射頻處理器解析開關(guān)打開命令數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸給可控硅控制模塊；
[0017]步驟5.2:可控硅控制模塊獲取數(shù)據(jù)；
[0018]步驟5.3:可控硅控制模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出數(shù)據(jù)處理結(jié)果引導(dǎo)可控硅控制模塊改變狀態(tài)；
[0019]步驟5.4:可控硅控制模塊導(dǎo)通，外部線路導(dǎo)通；
[0020]步驟5.5:無線墻面開關(guān)打開成功，執(zhí)行步驟7。
[0021]所述步驟6中無線墻面開關(guān)關(guān)閉的具體實現(xiàn)如下:
[0022]步驟6.1:無線射頻處理器解析開關(guān)關(guān)閉命令數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸給可控硅控制模塊；
[0023]步驟6.2:可控硅控制模塊獲取數(shù)據(jù)；
[0024]步驟6.3:可控硅控制模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出數(shù)據(jù)處理結(jié)果引導(dǎo)可控硅控制模塊改變狀態(tài)；
[0025]步驟6.4:可控硅控制模塊截止，外部線路被切斷；
[0026]步驟6.5:無線墻面開關(guān)關(guān)閉成功，執(zhí)行步驟7。
[0027]—種無線墻面開關(guān)設(shè)備，包括無線射頻處理器、無線收發(fā)模塊、可控硅控制模塊和電源模塊，所述無線射頻處理器依次與無線收發(fā)模塊、電源模塊、可控硅控制模塊連接，所述電源模塊與可控硅控制模塊連接；
[0028]所述無線射頻處理器通過無線與網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)備進(jìn)行通信，以及對整個無線墻面開關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制；
[0029]所述無線收發(fā)模塊與外部智能網(wǎng)關(guān)進(jìn)行無線通信；
[0030]所述可控硅控制模塊控制外部電路的導(dǎo)通和斷開；
[0031 ] 所述電源模塊給無線射頻處理器和無線收發(fā)模塊供電。
[0032]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0033]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述無線射頻處理器包括ZigBee芯片和射頻收發(fā)器。
[0034]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述無線收發(fā)模塊包括IEEE802.15.4兼容無線收發(fā)器、天線和外圍阻抗匹配，所述外圍阻抗匹配設(shè)置有巴倫電路，所述巴倫電路實現(xiàn)無線射頻處理器平衡的輸入和輸出與不平衡天線的輸入和輸出匹配。
[0035]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述可控硅控制模塊包括偏置電阻、限流電阻、開關(guān)信號控制三極管和雙向可控硅，所述偏置電阻與開關(guān)信號控制三極管的基極連接，所述開關(guān)信號控制三極管的集電極與限流電阻連接，所述開關(guān)信號控制三極管的發(fā)射極與雙向可控硅連接。
[0036]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述電源模塊設(shè)置有電感和電容組合濾波電路，所述電感和電容組合濾波電路有效地降低了噪聲，避免了外部電源干擾無線墻面開關(guān)，所述電源模塊將外部電源的電壓220V和電流不小于30mA轉(zhuǎn)變?yōu)镈C3.3V和電流小于50mA。
[0037]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述電源模塊設(shè)置有LDO芯片，所述LDO芯片輸出電壓精度聞，穩(wěn)定性聞，還具有電流限制和熱保護(hù)功能。
[0038]本發(fā)明的有益效果是:1、采用無線射頻處理器，單芯片實現(xiàn)系統(tǒng)組網(wǎng)及數(shù)據(jù)處理功能，系統(tǒng)擴(kuò)展簡單、靈活方便；2、產(chǎn)品采用了無線射頻處理器，能夠以非常低的材料成本建立網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，有效的降低了本發(fā)明的成本；3、采用ZigBee無線通信模式，實現(xiàn)了產(chǎn)品智能化設(shè)計，無線遠(yuǎn)程控制，傳輸信號穩(wěn)定可靠，解決了照明設(shè)備的集中控制問題；4、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，安裝簡單方便，無需布線。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1為本發(fā)明一種無線墻面開關(guān)設(shè)備的方法流程圖；
[0040]圖2為本發(fā)明一種無線墻面開關(guān)設(shè)備的模塊框圖；
[0041]圖3為可控硅控制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下:
[0043]201、無線射頻處理器，202、無線收發(fā)模塊，204、可控硅控制模塊，205、電源模塊，2041、偏置電阻，2044、限流電阻，2042、開關(guān)信號控制PNP三極管，2043、雙向可控硅。
【具體實施方式】
[0044]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0045]結(jié)合圖1，一種無線墻面開關(guān)設(shè)備的運作方法，包括如下步驟:
[0046]步驟1:無線墻面開關(guān)初始化；
[0047]步驟2:無線射頻處理器201尋找ZigBee網(wǎng)絡(luò)并加入該網(wǎng)絡(luò)；
[0048]步驟3:無線收發(fā)模塊202接收新命令，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；
[0049]步驟4:無線射頻處理器201對無線收發(fā)模塊202接收到的命令進(jìn)行查詢，并識別命令類型，如果無線收發(fā)模塊202接收到開關(guān)打開命令，執(zhí)行步驟5，如果無線收發(fā)模塊202接收到為開關(guān)關(guān)閉命令，執(zhí)行步驟6 ;
[0050]步驟5:無線墻面開關(guān)打開；
[0051]步驟6:無線墻面開關(guān)關(guān)閉；
[0052]步驟7:無線墻面開關(guān)打開或關(guān)閉成功后，本次運行結(jié)束，進(jìn)入無線射頻處理器201對命令進(jìn)行查詢模式。
[0053]所述步驟5中無線墻面開關(guān)打開的具體實現(xiàn)如下:
[0054]步驟5.1:無線射頻處理器201解析開關(guān)打開命令數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸給可控硅控制模塊204 ；
[0055]步驟5.2:可控硅控制模塊204獲取數(shù)據(jù)；
[0056]步驟5.3:可控硅控制模塊204進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出數(shù)據(jù)處理結(jié)果引導(dǎo)可控硅控制模塊204改變狀態(tài)；
[0057]步驟5.4:可控硅控制模塊204導(dǎo)通，外部線路導(dǎo)通；
[0058]步驟5.5:無線墻面開關(guān)打開成功，執(zhí)行步驟7。
[0059]所述步驟6中無線墻面開關(guān)關(guān)閉的具體實現(xiàn)如下:
[0060]步驟6.1:無線射頻處理器201解析開關(guān)關(guān)閉命令數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸給可控硅控制模塊204 ；
[0061]步驟6.2:可控硅控制模塊204獲取數(shù)據(jù)；
[0062]步驟6.3:可控硅控制模塊204進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出數(shù)據(jù)處理結(jié)果引導(dǎo)可控硅控制模塊204改變狀態(tài)；
[0063]步驟6.4:可控硅控制模塊204截止，外部線路被切斷；
[0064]步驟6.5:無線墻面開關(guān)關(guān)閉成功，執(zhí)行步驟7。
[0065]結(jié)合圖2和圖3所示，一種無線墻面開關(guān)設(shè)備，包括無線射頻處理器201、無線收發(fā)模塊202、可控硅控制模塊204和電源模塊205，所述無線射頻處理器201依次與無線收發(fā)模塊202、電源模塊205、可控硅控制模塊204連接，所述電源模塊205與可控硅控制模塊204連接；
[0066]所述無線射頻處理器201通過無線與網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)備進(jìn)行通信，以及對整個無線墻面開關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制；
[0067]所述無線收發(fā)模塊202與外部智能網(wǎng)關(guān)進(jìn)行無線通信；
[0068]所述可控硅控制模塊204控制外部電路的導(dǎo)通和斷開；
[0069]所述電源模塊205給無線射頻處理器201和無線收發(fā)模塊202供電。
[0070]所述無線射頻處理器201包括ZigBee芯片和射頻收發(fā)器。
[0071]所述無線收發(fā)模塊202包括IEEE802.15.4兼容無線收發(fā)器、天線和外圍阻抗匹配，所述外圍阻抗匹配設(shè)置有巴倫電路，所述巴倫電路實現(xiàn)無線射頻處理器201平衡的輸入和輸出與不平衡天線的輸入和輸出匹配。
[0072]所述可控硅控制模204塊包括偏置電阻2041、限流電阻2044、開關(guān)信號控制三極管2042和雙向可控硅2043，所述偏置電阻2041與開關(guān)信號控制三極管2042的基極連接，所述開關(guān)信號控制三極管2042的集電極與限流電阻2044連接，所述開關(guān)信號控制三極管2042的發(fā)射極與雙向可控硅2043連接。
[0073]所述電源模塊205設(shè)置有電感和電容組合濾波電路，所述電感和電容組合濾波電路有效地降低了噪聲，避免了外部電源干擾無線墻面開關(guān)，所述電源模塊205將外部電源的電壓220V和電流不小于30mA轉(zhuǎn)變?yōu)镈C3.3V和電流小于50mA。
[0074]所述電源模塊205設(shè)置有LDO芯片，所述LDO芯片輸出電壓精度高，穩(wěn)定性高，還具有電流限制和熱保護(hù)功能。
[0075]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種無線墻面開關(guān)設(shè)備的運作方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1:無線墻面開關(guān)初始化； 步驟2:無線射頻處理器尋找ZigBee網(wǎng)絡(luò)并加入該網(wǎng)絡(luò)； 步驟3:無線收發(fā)模塊接收新命令，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信； 步驟4:無線射頻處理器對無線收發(fā)模塊接收到的命令進(jìn)行查詢，并識別命令類型，如果無線收發(fā)模塊接收到開關(guān)打開命令，執(zhí)行步驟5，如果無線收發(fā)模塊接收到為開關(guān)關(guān)閉命令，執(zhí)行步驟6 ; 步驟5:無線墻面開關(guān)打開； 步驟6:無線墻面開關(guān)關(guān)閉； 步驟7:無線墻面開關(guān)打開或關(guān)閉成功后，本次運行結(jié)束，進(jìn)入無線射頻處理器對命令進(jìn)行查詢模式。
2.根據(jù)權(quán)利 要求1所述一種無線墻面開關(guān)設(shè)備的運作方法，其特征在于，所述步驟5中無線墻面開關(guān)打開的具體實現(xiàn)如下: 步驟5.1:無線射頻處理器解析開關(guān)打開命令數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸給可控硅控制模塊； 步驟5.2:可控硅控制模塊獲取數(shù)據(jù)； 步驟5.3:可控硅控制模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出數(shù)據(jù)處理結(jié)果引導(dǎo)可控硅控制模塊改變狀態(tài)； 步驟5.4:可控硅控制模塊導(dǎo)通，外部線路導(dǎo)通； 步驟5.5:無線墻面開關(guān)打開成功，執(zhí)行步驟7。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種無線墻面開關(guān)設(shè)備的運作方法，其特征在于，所述步驟6中無線墻面開關(guān)關(guān)閉的具體實現(xiàn)如下: 步驟6.1:無線射頻處理器解析開關(guān)關(guān)閉命令數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸給可控硅控制模塊； 步驟6.2:可控硅控制模塊獲取數(shù)據(jù)； 步驟6.3:可控硅控制模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出數(shù)據(jù)處理結(jié)果引導(dǎo)可控硅控制模塊改變狀態(tài)； 步驟6.4:可控硅控制模塊截止，外部線路被切斷； 步驟6.5:無線墻面開關(guān)關(guān)閉成功，執(zhí)行步驟7。
4.一種無線墻面開關(guān)設(shè)備，包括無線射頻處理器、無線收發(fā)模塊、可控硅控制模塊和電源模塊，其特征在于:所述無線射頻處理器依次與無線收發(fā)模塊、電源模塊、可控硅控制模塊連接，所述電源模塊與可控硅控制模塊連接； 所述無線射頻處理器通過無線與網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)備進(jìn)行通信，以及對整個無線墻面開關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制； 所述無線收發(fā)模塊與外部智能網(wǎng)關(guān)進(jìn)行無線通信； 所述可控硅控制模塊控制外部電路的導(dǎo)通和斷開； 所述電源模塊給無線射頻處理器和無線收發(fā)模塊供電。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無線墻面開關(guān)設(shè)備，其特征在于:所述無線射頻處理器包括ZigBee芯片和射頻收發(fā)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無線墻面開關(guān)設(shè)備，其特征在于:所述無線收發(fā)模塊包括IEEE802.15.4兼容無線收發(fā)器、天線和外圍阻抗匹配，所述外圍阻抗匹配設(shè)置有巴倫電路，所述巴倫電路實現(xiàn)無線射頻處理器平衡的輸入和輸出與不平衡天線的輸入和輸出匹配。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無線墻面開關(guān)設(shè)備，其特征在于:所述可控硅控制模塊包括偏置電阻、限流電阻、開關(guān)信號控制三極管和雙向可控硅，所述偏置電阻與開關(guān)信號控制三極管的基極連接，所述開關(guān)信號控制三極管的集電極與限流電阻連接，所述開關(guān)信號控制三極管的發(fā)射極與雙向可控硅連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無線墻面開關(guān)設(shè)備，其特征在于:所述電源模塊設(shè)置有電感和電容組合濾波電路，所述電感和電容組合濾波電路有效地降低了噪聲，避免了外部電源干擾無線墻面開關(guān)，所述電源模塊將外部電源的電壓220V和電流不小于30mA轉(zhuǎn)變?yōu)镈C3.3V和電流小于50mA。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或8任一所述的一種無線墻面開關(guān)設(shè)備，其特征在于:所述電源模塊設(shè)置有LD O芯片，所述LDO芯片輸出電壓精度高，穩(wěn)定性高，還具有電流限制和熱保護(hù)功倉泛。
【文檔編號】G05B19/418GK103713606SQ201310740563
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】蔣泰, 王皓奎, 鄧家明, 張余明, 王新宇 申請人:廣西瀚特信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司